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未来的计算机技术将向超高速、超小型、并行处理和智能化方向发展。尽管存在物理限制，但使用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能将继续增长。作为摩尔定律驱动下的成功企业典范，Inter预计2001年推出65438+亿个晶体管的微处理器，2010年推出集成65438+亿个晶体管的微处理器，性能达到65438+百万次MIPS(每秒1000亿条指令)。每秒100万亿次的超级计算机将在本世纪初出现。超高速计算机将采用并行处理技术，使计算机系统可以同时执行多个指令或处理多个数据，这是提高计算机结构和速度的关键技术。

同时，计算机将有更多的智能部件，它将具有多种感知能力、一定的思维和判断能力以及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段(如语音输入、手写输入)，各种能让人产生身临其境感觉的交互设备已经出现，虚拟现实技术就是这一领域发展的集中体现。

传统磁存储和光盘的存储容量不断攀升，新的海量存储技术趋于成熟。新内存的存储容量可达每立方厘米10TB(以一本书30万字计算，可存储约15万本书)。信息的永久存储也将成为现实。正在研发千年记忆，可以抗干扰，耐高温，抗震，防水，防腐蚀。如果是这样的话，今天的大量文献就可以保持原状，永垂不朽。

新的计算机系统不断出现。

硅片技术的快速发展也意味着硅技术越来越接近其物理极限。正因如此，世界各国的研究人员都在加紧研发新型计算机，计算机将从架构的变革到器件和技术的革命，实现量变甚至质变的飞跃。新型量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等。将在21世纪走进我们的生活，涵盖各个领域。

量子计算机

量子计算机是基于量子效应发展起来的。它利用链状分子聚合物的特性来表示开关状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。

量子计算机中的数据存储在量子位中。由于量子叠加效应，一个量子位可以是0或1，也可以同时存储0和1。所以一个量子位可以存储两个数据，量子计算机的存储容量比同样存储位数的普通计算机要大得多。同时，量子计算机可以实现量子并行计算，其运算速度可能比目前个人计算机的奔腾ⅲⅲ芯片快654.38+0亿倍。正在研发的量子计算机有三种:核磁共振(NMR)量子计算机、硅基半导体量子计算机和离子阱量子计算机。预计量子计算机将在2030年普及。

光子计算机

光子计算机是一种全光数字计算机，其中光子代替电子，光互连代替线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光操作代替电操作。

与电子计算机相比，光计算机的“无线计算机”有很大密度的并行信道进行信息传输。一个直径为5美分的棱镜比全世界现有的电话电缆大很多倍。光的并行性和高速度自然决定了光计算机具有很强的并行处理能力和超高速运算能力。超高速电子计算机只能在低温下工作，而光学计算机可以在室温下工作。光学计算机也有类似人脑的容错能力。当系统中的某个部件损坏或出错时，不会影响最终的计算结果。

目前，世界上第一台光学计算机已由欧洲的英国、法国、比利时、德国和意大利的70多位科学家研制成功，其运算速度比电子计算机快1000倍。科学家预测，光计算机的进一步发展将成为21世纪的高科技课题之一。

生物计算机(分子计算机)

生物计算机的运行过程是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用。计算机的转换开关是由酶来作用的，程序明显表现在酶合成系统本身和蛋白质的结构上。

20世纪70年代，人们发现脱氧核糖核酸(DNA)可以代表不同状态下信息的有无。DNA分子中的遗传密码相当于存储的数据，DNA分子通过生化反应从一个基因转化为另一个基因。反应前的基因编码相当于输入数据，反应后的基因编码相当于输出数据。如果这个反应过程可以控制，那么就可以制造出成功的DNA计算机。

蛋白质分子比硅片上的电子元件要小得多，而且它们之间的距离非常近。生物计算机完成一次运算只需要10皮秒，比人类思维快100万倍。DNA分子计算机拥有惊人的存储能力。1立方米的DNA溶液可以存储1万亿的二进制数据。DNA计算机消耗的能量非常小，只有电子计算机的十亿分之一。由于生物芯片的原料是蛋白质分子，生物计算机不仅具有自我修复的功能，还可以直接与生命体连接。据预测，10 ~ 20年后，DNA计算机将进入实用阶段。

毫微计算机

“纳米”是一个测量单位。一纳米等于10[-9]米，大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是20世纪80年代初以来迅速发展起来的一个新的前沿科学研究领域。最终目标是人类可以按照自己的意志直接操纵单个原子，生产出具有特定功能的产品。

现在纳米技术正在从MEMS(微机电系统)开始，将传感器、电机和各种处理器放在一个硅片上，形成一个系统。纳米技术开发的计算机存储芯片只有几百个原子大小，相当于人类头发直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要消耗任何能源，而且性能比现在的计算机强大很多倍。

目前，已经有一些关于纳米计算机研制成功的令人鼓舞的消息。惠普实验室的研究人员已经开始用纳米技术开发芯片。一旦他们的研究成功，将为其他微型计算机部件的开发和生产铺平道路。

互联网继续传播和改进。

今天，人们谈论计算机和网络之间的必然联系。一方面，没有加入网络的孤立电脑越来越难看到；另一方面，计算机的概念被网络扩大了。90年代兴起的互联网，在过去发展的如火如荼，影响力和普及度前所未有。从来没有一种技术像互联网这样戏剧性地改变了我们的学习、生活和习惯。世界上几乎所有国家都有直接或间接连接到互联网的计算机网络，使之成为一个全球性的计算机互联网络。人们可以通过互联网与世界各地的其他用户自由交流，他们可以从互联网上获得各种信息。

回顾中国互联网的发展，可以感受到互联网的快速普及。最近三年，中国互联网络信息中心(CNNIC)对中国的互联网状况进行了调查，结果显示，中国的互联网发展呈现出爆炸式增长。2000年6月，中国联网计算机数量为350万台，2001年统计为892万台，翻了一倍多。2000年6月，中国的互联网用户数量为890万。2001，1的统计是2250万，翻了近三倍；2000年6月5438+10月CN下注册域名数为48575，2006年6月5438+10月统计为122099，翻了近三倍。目前国际线路总容量为2799M，是2000年6月351M的8倍。

人们已经充分体会到网络的魅力，互联网大大缩小了时间和空间的界限。通过网络，人们可以共享计算机硬件资源、软件资源和信息资源。“网络就是计算机”的理念被事实反复证明，逐渐被世人所接受。

未来10年，建立透明的全光网络势在必行，互联网的传输速率将提升100倍。医疗诊断、远程教育、电子商务、视频会议和视频图书馆将在互联网上普及。与此同时，无线网络的建设将成为许多公司竞争的主战场。在未来，我们可以通过无线接入随时随地连接互联网，进行交流，获取信息，观看电视节目。

移动计算技术和系统

随着互联网的快速发展和广泛应用，无线移动通信技术的成熟和计算机处理能力的不断提高，新的服务和应用不断涌现。移动计算是为了提高工作效率，随时交换和处理信息而提出的，已经成为产业发展的重要方向。

移动计算包括三个要素:通信、计算和移动。这三个方面既独立又相互联系。在移动计算的概念提出之前，人们已经对它们进行了很长时间的研究，移动计算是第一次将它们放在一起研究。它们可以相互转化。例如，可以通过计算(信源压缩、信道编码、缓冲和预取)来提高通信系统的容量。

移动性可以为计算和通信带来新的应用，但也带来了许多问题。最大的问题是如何面对无线移动环境带来的挑战。在无线移动环境下，信号会受到各种干扰和衰落的影响，会出现多径和移动，从而带来信号在时间和频率域上的色散、频带资源有限、传输时延大等问题。在这样的环境下，出现了很多移动通信网络和计算机网络没有遇到过的问题。第一，渠道可靠性和系统配置。有限的无线带宽和恶劣的通信环境使得各种应用都必须建立在不可靠的、可能断开的物理连接上。在移动计算网络环境中，移动终端位置的移动要求系统实时配置和更新。第二，为了在移动中实现各种计算，需要支持宽带数据服务。第三，如何将现有的主要用于语音业务的移动管理技术扩展到宽带数据业务。第四，如何将固定计算网络中的一些成熟技术移植到移动计算网络中。

面向全球网络化应用的各种新型微机和信息终端产品将成为主要产品。便携式计算机、数字基因计算机、移动电话和终端产品，以及各种手持个人信息终端产品，将集成移动计算和数字通信。手机将嵌入高性能芯片和软件，根据标准无线通信协议(如蓝牙)上网、看电视和听广播。在互联网上成长起来的新一代，自然不会仅仅把汽车作为交通工具，而是为用户提供上网、办公、家庭娱乐等功能，成为车轮上的信息平台。

当我们跨入新世纪的门槛，思考未来的时候，不妨回顾一下本世纪人们对计算机的认识。IBM in 1943总裁托马斯·沃森(Thomas Wason)说，“我认为世界市场对计算机的需求大约是5台。”1957，美国PrenticeHall的编辑写道“我走遍了这个国家，和许多最优秀的人交谈过，我可以肯定数据处理热不会比今年更热”。1968 IBM的高级计算机系统工程师的微芯片笔记“但是...有什么用？”。1977数字设备公司的创始人兼总裁肯·奥尔森(Ken Olson)说，“任何人都没有理由在家里养一台电脑”。愿我们的话也证明是肤浅和保守的。

水利水电工程地质计算机应用技术协作网(以下简称“协作网”)，一个“学术技术交流机构”，以及她近年来开展的一系列卓有成效的工作，得到了各级领导的肯定和工程地质工作者的认可。在协作网即将正式成立，第三届全国水利水电工程地质计算机应用技术交流会议即将召开之际，作为协作网的发起者和组织者，系统总结我们和所有关心、爱护协作网的朋友们所投入的大量激情、精力和时间所做的工程地质计算机应用工作，是非常有意义的。今后如何开展工作，如何操作协作网，专业软件何去何从，如何应用计算机技术推动工程地质的发展，不仅是我们关注的焦点，也是每一个网民都应该认真关心和思考的问题。在积极探索协作网定位的同时，我们也在认真思考协作网的任务、目的和目标。本文旨在阐明我们的一些观点，与大家共同探讨。

计算机技术的发展让人始料未及，互联网的辉煌让世界惊叹。历史上从来没有一种技术能像计算机技术一样日新月异；几千年的人类文明，只有今天的互联网深刻地改变了整个世界。信息社会的理念，即新颖的服务意识，同时获取信息和提供信息的互助理念，不仅是竞争对手和合作伙伴的行业理念，也是自由软件开源代码的行业趋势，敢于脱离阻碍生产力发展的旧条条框框，敢于创新的时代精神，是计算机行业和互联网独有的，也是计算机和互联网改变世界的精髓。我们认为，协作网不仅仅是一个技术性的学术交流组织，它不同于其他学术团体，而是融入了信息社会全新的思想、概念和精神，顺应了信息社会的世界潮流，是对传统计算机应用概念的新诠释，是信息社会中计算机与专业应用相结合的新模式。

1的过去给我们的启示

80年代以来，水利水电系统各单位都设立了计算机办公室，开展本单位的计算机应用工作。如今，一些单位的电脑室已经陆续解散，总医院也没有保留电脑室。这种现象说明了什么？过去开发计算机应用的一套思路和管理方法是否符合计算机技术的特点？是否适应计算机应用技术的发展？有什么问题？应该进行什么样的改革？这些都是值得我们认真讨论的问题。

多年来，我们开发计算机应用的通常做法是采用科技项目的管理模式，即投入部分资金开发一些专业软件。这种管理模式在计算机应用初期有其优势，但随着时代的进步，这种管理模式越来越不符合现实。究其原因，是对计算机应用的核心组成部分“软件”不了解，或者说理解有偏差。软件和人一样，要经历从诞生、成长、成熟到死亡的各个阶段，这就是所谓的软件生命周期。在软件的整个生命周期中，它包括系统分析阶段、开发阶段、应用推广阶段和维护改进阶段。其中，前两个阶段只占整个生命周期的一小部分，后两个阶段是一个互动的过程，也就是一个相互促进发展的过程。我们传统工作方式的弊端有:第一，只管理软件开发阶段，也就是说只关心软件的诞生，不关心软件的成长，导致一些软件正在开发，却因为开发不出来而夭折；二是计算机应用工作独立于各专业部门，导致开发与专业应用严重脱节，更谈不上推广应用。这些恐怕才是专业软件发展缓慢，计算机应用推广困难的根本原因。

各专业计算机应用的关键在于针对性强的专业应用软件的开发和使用。这类应用软件不同于其他科技产品，影响其发展的因素很多，包括领导的重视程度、单位的财力、计算机支持软件平台的选择、用户的素质等等。因此，计算机应用的内容不仅仅是软件开发阶段的管理，还涉及许多社会问题，是一项复杂的系统工程。不仅要调查专业需求，跟踪管理开发过程，还要对开发的软件进行市场推广、宣传和服务，以及制定相应的行业标准等等。因为计算机技术的应用不仅带来了专业技术的进步和发展，也带来了观念的改变和更新。所以会和现在的技术和管理模式有不同程度的冲突，产生矛盾，所以需要进行广泛的讨论，考虑相应的改革。

2合作网络的起源

工程地质勘察的计算机应用多年来没有得到应有的重视，在行业内处于落后状态，这是我们一直关注的问题。1995年初，我们开始尝试由专业部门自己来抓这项工作(早在70年代，电力行业就开展了这项工作，并取得了丰硕的成果)。我们对水利水电各勘测单位的软件开发和开发人员状况进行了调查，对反馈信息进行了分析和整理，并在多个勘测单位进行了实地调研。通过调查研究，我们感觉到由于勘测专业缺乏交流，大部分应用软件处于低水平重复开发状态，造成人员和资金的浪费。因此，打破单位之间的封闭，建立良好的沟通渠道，是当时要解决的首要问题。在1995年6月召开的全国水利水电工程地质信息网学术会议上，我们首次提出建立协作网的倡议，希望通过协作网的组织形式，实现相互交流，促进计算机应用的发展。这一举措得到了代表们的肯定，大家都认为这项工作非常必要和及时。然后同年6月，11，我们在武汉召开了第二次水利水电工程地质计算机应用技术交流会。这次会议的主要参与者是软件开发人员和测量专业的用户。大家充分讨论了协作网对工业计算机应用和专业应用软件发展的意义，一致支持协作网的建立。1996年初，合作网筹备组正式成立，我们开始了三年多的筹备工作。

3.合作网络的管理意义和实践效果

事实上，协同网络的运行有其独特的管理意义。我们所说的“管理”有其自身的特点，既包括行业管理的内涵，也包括协同网络的具体运作模式，是一种打破旧的管理模式的尝试。协作网络没有现成的管理模式，只能借鉴别人的经验，在实践中摸索。我们收集与外部系统相关的计算机应用的先进成果，引入水利水电勘测行业，推广和交流行业计算机应用的经验，以促进勘测行业计算机应用的进步。我们的主要任务之一是通过出版网络期刊《工程地质计算机应用》来团结所有网络成员，达到交流合作的目的。实践证明，效果良好。网上出版物不仅是网络成员交流的场所，也是我们宣传计算机应用工作的工具。借鉴计算机行业的新理念、新思想和多年的实践探索，逐步形成了本行业计算机应用工作的管理思路，通过与网员的交流，得到了大家的认可。

我们的主要观点包括:

(1)重视标准软件和基础软件的开发，这是软件开发的基础。只有有了开发水平相对较高、应用性、维护性和扩展性好的标准软件和基础软件，专业的计算机应用软件才能有序、快速地发展，就像盖高楼必须有坚实的基础一样。

(2)不要识别软件。所谓的软件鉴定在计算机行业早就不存在了。因为软件是开发出来的，本身不可避免的存在一些问题，需要大量的应用测试，不断的修改完善。但是我们行业的软件起步较晚，需要改进的地方很多。如果没有广泛的传播和应用，用户会发现问题并进行评价，形式上的鉴定只能是纸上谈兵。

(3)积极倡导各单位之间的交流与合作，以交流促发展，大力倡导自由软件这一时代潮流的产物。当今计算机界对自由软件Linux的推崇，说明自由软件在计算机界有着特殊的生命力。自由软件的精神将对专业软件的发展产生不可估量的影响。

(4)协作网络是一种自愿的联合组织，体现了信息社会的精神。工业社会强调竞争，最终导致分裂和封闭；信息社会强调合作互助和团队精神。互联网的快速发展加速了社会信息化的进程。现在，互联网上的交流没有国界，没有地域限制。网络已经将触角伸向世界的每一个角落，网络生活每天都在创造奇迹。就医、学习、求助、求职等。，从中我们可以看出，人类互相帮助的愿望已经被网络这座桥梁充分体现出来，它实现了过去人们想做而做不到的事情。协作网顺应了这个时代的潮流，连接了所有关心专业软件开发的人，包括软件开发人员、用户、部门领导、大学教授、软件开发人员等。，通过广泛的信息交流，调动各方的积极性，建立互惠互利的合作关系，发挥各方优势，优势互补，这也是通过协同网络进行管理的意义所在。

(5)在运行机制上，采取自愿入网原则，不使用行政手段。因为没有大量的资金做后盾，所以要靠优质的服务和务实的精神来赢得网友的支持。协作网是把所有关心专业软件开发的人连接起来，所以网络成员并不局限于这个系统中的单位和个人，这也体现了协作网的开放意识。

(6)在互联网上建立工程地质计算机应用主页，使信息交流更加自由快捷，软件交换更加方便灵活。主页吸引了更多的计算机应用爱好者，扩大了传播范围，起到了宣传作用。利用现代通讯手段进行交流是我们的目标。

通过三年多的努力，协作网的工作得到了各方的肯定，确立了在全国工程地质领域的地位，为水利水电行业赢得了良好的声誉。无论是工程地质学的老前辈，还是新一代的年轻地质学家，都高度评价了这项工作对专业学科进步和发展的意义。

从实际效果来看，信息交流的结果也促进了专业软件的开发和应用。一些软件开发较好的公司通过协作网络大力推广自己的软件，赢得更多的用户，从而促进软件的改进和推广；许多过去计算机应用相对落后的勘察院，通过引进软件和学习其他单位的先进经验，提高了应用水平，在工作中尝到了甜头；一些计算机爱好者通过交流经验和免费软件相互学习，共同提高；有的调查部门领导对计算机的理解更深；大学教授也找到了发挥特长的空间；特别值得一提的是，一些网络期刊上介绍软件经验的文章，解决了很多单位的具体应用问题。这些都充分说明，信息的作用是无限的，这是过去计划体制下，用多少钱都做不到的。但我们抓住了信息这个环节，真正改变了计算机应用的管理模式，把软件的开发和应用有机地结合起来，满足了信息技术的发展要求。

协作网的另一个实际效果是起到了很好的宣传鼓动作用。她的凝聚力表现在把过去分散的个体有机地联系起来。她尊重人才、鼓励创新、倡导合作的思想极大地调动了技术人员的积极性，给人才的创造热情以空间。人们逐渐抛弃了过去的封闭意识，开始意识到合作的意义，开始走出个人圈子，进行更广泛的交流，纷纷拿出自己多年的成果与大家分享。网友们的支持、理解和热情，让我们对这部作品的前景充满信心。

协同网络的工作效果向我们展示了现代管理的深层次意义，这也是我们行业管理部门改革的重大课题。在过去的计划体制下，所谓管理，多是针对人财物的管理。事实上，当时只有“管理”，没有“被管理”。在规划体系逐渐弱化，管理部门逐渐失去人财物支配权的今天，是否已经不再需要进行行业管理？答案应该是否定的！管理在任何时候任何情况下都是必不可少的，只是管理的内容和方法不同，管理对事物的发展总是起着决定性的作用。在今天的改革大潮中，我们是时代的引领者吗？还是被社会淘汰？如果我们总是抱着固有的旧观念不进步，就要逆水行舟。不进则退。目前，我们正处于从工业社会向信息社会过渡的发展时期。新思想、新技术层出不穷，给社会的方方面面带来了巨大的冲击，信息的作用变得越来越重要。信息服务将是新时期行业管理的主要内容。我们必须转变观念，以新的姿态迎接信息社会的挑战。合作网将坚定不移地坚持全新的理念，本着求真务实的精神，为领导提供决策支持，为基层单位提供信息服务，履行我们应尽的责任和义务。

4合作网络的发展前景

在水利水电总院领导的大力支持下，协作网将于今年6月5438+10月正式成立，这将极大地推动协作网的工作。在过去三年的筹备工作中，协作网主要起到了沟通信息的作用。随着协作网的正式建立，我们希望吸引更多的计算机应用爱好者加入进来，本着互助、奉献、自我实现的精神共同发展。协作网总是尽力为每个有识之士创造一个施展才华的空间。除了宣传推广，协作网还应深入应用软件的开发，加快专业软件的标准化进程，今后将积极寻求各种形式的合作，开发自己的高科技产品。丰富和完善工程地质主页，以更新更吸引人的内容欢迎网友的到来。加快行业内信息交流的网络化进程。在此，我们想进一步强调，协作网为每一个网民提供了自由驰骋的大舞台。你可以尝试你想做的一切，你的每一个想法都可以在网上发表，或者通过网络期刊发表。可以宣传自己的软件，发表对软件的意见和建议，谈谈自己的新想法、新认识、新观点，为大家提供一些有用的信息和经验，寻求合作，提出自己急需解决的问题。

当然，这些美好愿望的实现有赖于所有网络成员和所有关心合作网络的朋友们的共同努力。我们欢迎更多的单位和个人加入协作网，也欢迎计算机软件公司把他们的先进技术带给我们，让我们共同努力提高勘测行业的计算机应用水平。